专利名称：音频装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及与多声道的音频源(audio source)对应的音频装置。
背景技术：
近年来，与用于家庭影院等的多声道(例如所谓5.1声道)的音频源(音源)对应的音频装置正被商品化。该音频装置通过在收看者的前方左右以及中央、和后方左右设置扬声器而获得在剧场或音乐厅那样的效果(例如专利文献1)。5.1声道的音频装置，与现有的双声道立体音频装置同样地、对作为双声道立体音频信号的收看者前左方的扬声器用的左声道(L)音频信号、和前右方的扬声器用的右声道(R)音频信号进行处理。进一步，对作为环绕立体音频信号的、前方的中央扬声器用的中置声道(C)音频信号、后左方的扬声器用的环绕左声道(SL)音频信号、后右方的扬声器用的环绕右声道(SR)音频信号、输出重低音频带(例如低音吉他或鼓的声音)扬声器用的重低音(subwoofer)声道音频信号进行处理。对这些各声道分配与上演或演奏的内容对应的音频源。另外，一般而言，DVD类的光盘对该多声道的音频源进行记录，其再现由该多声道的音频装置来进行。
图4的框图是表示与5.1声道的音频源对应的现有的音频装置的输出部分。该音频装置101具备音频信号调整电路103、功率放大器104L、104R、104C、104SL、104SR、104SW、和扬声器105L、105R、105C、105SL、105SR、105SW。音频信号调整电路103，分别从输入端子L、R、C、SL、SR、SW将L音频信号、R音频信号、C音频信号、SL音频信号、SR音频信号、SW音频信号的各信号输入到音频信号调整电路103的LinA端、RinA端、CinA端、SLinA端、SRinA端、SWinA端。然后，对各音频信号的波形进行调整，即进行音量、高音(treble)、低音(bass)等的调整，而分别从音频信号调整电路103的LoutA端、RoutA端、CoutA端、SLoutA端、SRoutA端、SWoutA端输出。
于是，功率放大器104L、104R、104SL、104SR、104SW从音频信号调整电路103的LoutA端、RoutA端、CoutA端、SLoutA端、SRoutA端、SWoutA端分别输入音频信号而驱动扬声器105L、105R、105C、105SL、105SR、105SW。
专利文献1特开2002-345097号公报这样，收看者通过使用与多声道的音频源对应的音频装置，便能够享受到犹如在剧场或音乐厅那样的效果。但是，按照使用该音频装置的环境(例如房间的大小)，也有不设置多个扬声器、与现有的双声道立体装置同样地仅在收看者的前方左右设置扬声器的情况(双声道立体配置的情况)。这时，如图5所示那样，只是音频信号调整电路103的LoutA端、Rout端与功率放大器104L、104R连接，而输出由来自扬声器105L、105R的L音频信号和R音频信号构成的双声道立体音频信号并被转换为声音。
因而，由于音频信号调整电路103的CoutA端、SLoutA端、SRoutA端、SWoutA端的音频信号未从扬声器输出，使得分配给C音频信号、SL音频信号、SR音频信号和SW音频信号的声音产生所谓的漏音，而使收看者听不到。
发明内容
本发明就是鉴于上述事由而进行的，其目的在于提供一种相对多声道的音频源，即使分别对各音频源连接扬声器或即使连接比各音频源数少的扬声器，也能以没有多声道音频源的漏音的方式进行再现的音频装置。
为了解决所述问题，本发明优选的实施方式的音频装置，具备音频混频电路，其输入左声道音频信号、右声道音频信号、中置声道音频信号、环绕左声道音频信号、环绕右声道音频信号和重低音声道音频信号，可按照规定比率将中置声道音频信号、环绕左声道音频信号以及重低音声道音频信号与左声道音频信号混频后输出，按照规定比率将中置声道音频信号、环绕右声道音频信号以及重低音声道音频信号与右声道音频信号混频后输出；音频信号调整电路，其输入音频混频电路的输出信号并对该信号波形进行调整；功率放大器部，其由对信号波形后调整的音频信号进行放大的多个功率放大器构成；和扬声器部，其通过由放大后的音频信号驱动的多个扬声器构成。
该音频装置的所述音频混频电路，优选可以选择进行混频而输出的状态；和对左声道音频信号、右声道音频信号、中置声道音频信号、环绕左声道音频信号、环绕右声道音频信号和重低音声道音频信号不进行混频而输出的状态。
本发明优选的实施方式的音频装置，由于具备音频混频电路，所以，即使分别对各音频源连接扬声器、即使连接比各音频源数少的例如仅2个的扬声器，也能够以没有多声道的音频源的漏音的方式进行再现，也能够享受到犹如在剧场或音乐厅那样的效果。
图1是本发明的实施方式的全套配置的(full set)音频装置的框图。
图2是图1的双声道立体配置的(stereo set)的音频装置的框图。
图3是图1的音频混频电路的电路图。
图4是背景技术的全套配置的音频装置的框图。
图5是图4的双声道立体配置的音频装置的框图。
图中1-音频装置，2-音频混频电路，20-音频混频电路的混频控制电路，3-音频信号调整电路，4-功率放大器部，4L、4R、4SL、4SR、4SW-功率放大器部的功率放大器，5-扬声器部，5L、5R、5SL、5SR、5SW-扬声器部的扬声器，L-左声道(L)音频信号输入端子，R-右声道(R)音频信号输入端子，C-中置声道(C)音频信号输入端子，SL-环绕左声道(SL)音频信号输入端子，SR-环绕右声道(SR)音频信号输入端子，SW-重低音声道(SW)音频信号输入端子。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的最佳实施方式进行说明。图1以及图2是与本发明的实施方式即多声道的音频源对应的音频装置1的框图。该音频装置1是5.1声道的音频装置，与现有的音频装置101不同在于音频混频电路2设置在音频信号调整电路3的前级。音频信号调整电路3实质上与音频信号调整电路103等同。
也就是，该音频装置1在图1所示的全套配置(家庭影院设置)时具备音频混频电路2、音频信号调整电路3、功率放大器部4(详细为功率放大器4L、4R、4SL、4SR、4SW)和扬声器部5(详细为扬声器5L、5R、5SL、5SR、5SW)。另一方面，该音频装置1在图2所示的双声道立体配置时具备音频混频电路2、音频信号调整电路3、由功率放大器4L、4R构成的功率放大器部4、和由扬声器5L、5R构成的扬声器部5。
该音频混频电路2，将由左声道(L)音频信号和右声道(R)音频信号构成的双声道立体音频信号分别从输入端子L、R输入到LinM端和RinM端；将由中置声道(C)音频信号、环绕左声道(SL)音频信号、环绕右声道(SR)音频信号和重低音声道音频信号构成的环绕立体音频信号分别从输入端子C、SL、SR、SW输入到CinM端、SLinM端、SRinM端、SWinM端。然后，通过以后详述的混频控制电路20，对双声道立体音频信号和环绕立体音频信号的处理进行控制。该混频控制电路20将SinM端作为输入端，具有反相输出端和非反相输出端。于是，通过外部的切换开关(未图示)能够对SinM端接地的状态和SinM端与电源Vcc连接的状态进行切换。
首先，如图1所示那样在全套配置的情况下，使音频混频电路2的SinM端即混频控制电路20的输入端接地。由此，输入到LinM端、RinM端、CinM端、SLinM端、SRinM端、SWinM端的音频信号分别直接从LoutM端、RoutM端、CoutM端、SLoutM端、SRoutM端、SWoutM端输出。
音频信号调整电路3，对分别从音频混频电路2的LoutM端、RoutM端、CoutM端、SLoutM端、SRoutM端、SWoutM端输入到LinA端、RinA端、CinA端、SLinA端、SRinA端、SWinA端的音频信号的波形进行调整，即进行音量、高音、低音等的调整，进行过波形调整的音频信号分别从LoutA端、RoutA端、CoutA端、SLoutA端、SRoutA端、SWoutA端输出。
然后，功率放大器部4的功率放大器4L、4R、4C、4SL、4SR、4SW，分别从音频信号调整电路3的LoutA端、RoutA端、CoutA端、SLoutA端、SRoutA端、SWoutA端输入波形调整后的音频信号并进行放大，通过放大后的音频信号来驱动扬声器部5的扬声器5L、5R、5C、5SL、5SR、5SW。
另一方面，如图2所示那样在双声道立体配置的情况下，SinM端即混频控制电路20的输入端与电源Vcc连接。由此，将输入到CinM端、SLinM端、SWinM端的音频信号与输入到LinM端的音频信号混频，将输入到CinM端、SRinM端、SWinM端的音频信号与输入到RinM端的音频信号混频，作为双声道立体音频信号从LoutM端和RoutM端输出。于是，不从CoutM端、SLoutM端、SRoutM端、SWoutM端输出音频信号(输出为无信号状态)。
音频信号调整电路3，对分别从音频混频电路2的LoutM端和RoutM端输入到LinA端和RinA端的音频信号的波形进行调整，将波形调整后的音频信号分别从LoutA端和RoutA端输出。另外，双声道立体配置的情况也与全套配置的情况同样地，音频信号调整电路3的CinA端、SLinA端、SRinA、SWinA端分别与音频混频电路2的CoutM端、SLoutM端、SRoutM端、SWoutM端连接。
然后，功率放大器部4的功率放大器4L、4R，分别从音频信号调整电路3的LoutA端和RoutA端输入波形调整后的音频信号并进行放大，通过放大后的音频信号来驱动扬声器部5的扬声器5L和5R。该音频信号调整电路3的CoutA端、SLoutA端、SRoutA端、SWoutA端什么都不连接。
接着，以下基于图3对音频混频电路2的内部电路进行说明。
LinM端与电阻21的一端连接，SLinM端不仅与电子23的一端连接而且与开关47的一端连接。开关47的控制端，与后述的开关48～50的各自的控制端同样地与混频控制电路20的反相输出端连接。开关47的另一端与SLoutM端连接。电阻23的另一端与开关41的一端连接。开关41的控制端，与后述的开关42～46的各自的控制端同样地与混频控制电路20的非反相输出端连接。开关41的另一端与电阻21的另一端相互连接，同时电阻22的一端与运算放大器11的反相输入端子连接。运算放大器11的非反相输入端子，与后述的运算放大器12～14的非反相输入端子同样地与基准电压Vref连接。运算放大器11的输出端子与电阻22的另一端相互连接，而且与电阻24的一端连接。另外，CinM端不仅与电阻26的一端以及电阻33的一端连接而且与开关49的一端连接。而开关49的另一端与CoutM端连接。电阻26的另一端与开关42的一端连接，电阻33的另一端与开关45的一端连接。SWinM端不仅与电阻27的一端以及电阻34的一端连接而且与开关50的一端连接。开关50的另一端与SWoutM端连接。电阻27的另一端与开关43的一端连接，电阻34的另一端与开关46的一端连接。然后，电阻24的另一端与开关42以及43的各自的另一端相互连接，同时电阻25的一端与运算放大器12的反相输入端子连接。运算放大器12的输出端子不仅与电阻25的另一端相互连接而且与LoutM端连接。所述电阻21以及22、电阻24以及25分别设定为相等的电阻值。
RinM端与电阻28的一端连接，SRinM端不仅与电阻30的一端连接而且与开关48的一端连接。开关48的另一端与SRoutM端连接。电阻30的另一端与开关44的一端连接。开关44的另一端与电阻28的另一端相互连接，同时电阻29的一端与运算放大器13的反相输入端子连接。运算放大器13的输出端子不仅与电阻29的另一端相互连接而且与电阻31的一端连接。并且，电阻31的另一端与开关45以及46的各自的另一端相互连接，同时电阻32的另一端与运算放大器14的反相输入端子连接。运算放大器14的输出端子不仅与电阻32的另一端相互连接而且与RoutM端连接。所述电阻28以及29、电阻31以及32分别设定为相等的电阻值。
接着，对动作进行说明。首先，在全套配置的情况下，由于SinM端接地，使得混频控制电路20从非反相输出端输出低电平、从反相输出端输出高电平。这样，开关41～46断开而开关47～50导通。因而，输入到LinM端的音频信号，通过由电阻21以及22和运算放大器11构成的反相放大器反相，还通过由电阻24以及25和运算放大器12构成的反相放大器进一步反相。由于电阻21以及22、电阻24以及25分别具有相等的电阻值，所以从LoutM端输出的音频信号与输入到LinM端的音频信号实质上是等同的。同样地、从RoutM端输出的音频信号与输入到RinM端的音频信号实质上是等同的。另外，输入到CinM端和SLinM端和SRinM端和SWinM端的音频信号通过开关47～50由CoutM端和SLout端和SRoutM端和SWoutM端输出。
另一方面，在双声道立体配置的情况下，由于SinM端与电源Vcc连接，所以混频控制电路20从非反相输出端输出高电平、从反相输出端输出低电平。这样，开关41～46导通而开关47～50断开。因而，输入到LinM端的音频信号按照电阻23所决定的规定比率与输入到SLinM端的音频信号混频并进行反相，该反相信号，按照电阻26以及27所决定的各自的规定比率与输入到CinM端和SWinM端的音频信号混频、进一步进行反相后从LoutM端输出。同样地，输入到RinM端的音频信号按照规定比率与输入到SRinM端、CinM端和SWinM端的音频信号混频而从RoutM端输出。另外，由于开关47～50断开，使得CoutM端和SLout端和SRoutM端和SWoutM端的输出处于无信号状态。
如以上那样，在图1所示的全套配置的情况下，通过分别对各音频源、即在前方左右以及中央和后方左右设置扬声器，而使收看者能够享受到多声道的音频源本来的效果的声音。在图2所示的双声道立体配置的情况下，通过在比各音频源数少的、例如前方左右设置2个扬声器，而使收看者能够享受到多声道的音频源未消失的声音。
还有，音频混频电路2，并非限定于上述实施方式，通过其他的电路也可实现。另外，将混频控制电路20的SinM端切换为接地或与电源Vcc连接的切换开关，也可以是检测功率放大器的数量(扬声器的数量)而自动进行切换。另外，混频控制电路20，通过SinM端的电压对是全套配置还是双声道立体配置进行判断，但也可以具有寄存器并将判断用数据写入该寄存器中。
另外，认为也可用DSP代替音频混频电路2，但相对DSP的高价，音频混频电路2由于能够通过较简单的模拟电路构成而能够实现低价。进一步，通过将音频混频电路2和音频信号调整电路3形成在同一半导体基板上而实现单芯片化，可使音频装置更加低价而且实现小型化。
另外，本发明并非限定于上述的实施方式，可以在技术方案所记载的事项的范围内作各种设计变更。例如，以上说明在5.1声道的音频装置1中实施，但本发明当然也能适用于音频源更多的(例如追加环绕后置(surround-back)音)6.1声道或7.1声道的音频装置。
权利要求
1.一种音频装置，具备音频混频电路，其输入左声道音频信号、右声道音频信号、中置声道音频信号、环绕左声道音频信号、环绕右声道音频信号和重低音声道音频信号，可按照规定比率将中置声道音频信号、环绕左声道音频信号以及重低音声道音频信号与左声道音频信号混频后输出，按照规定比率将中置声道音频信号、环绕右声道音频信号以及重低音声道音频信号与右声道音频信号混频后输出；音频信号调整电路，其输入音频混频电路的输出信号并对该信号波形进行调整；功率放大器部，其由对信号波形调整后的音频信号进行放大的多个功率放大器构成；和扬声器部，其通过由放大后的音频信号驱动的多个扬声器构成。
2.根据权利要求1所述的音频装置，其特征在于，所述音频混频电路可以选择进行混频而输出的状态；和对左声道音频信号、右声道音频信号、中置声道音频信号、环绕左声道音频信号、环绕右声道音频信号和重低音声道音频信号不进行混频而输出的状态。
全文摘要
提供一种音频装置，即使将与多声道的音频源对应的音频装置仅与2个扬声器连接进行使用也能以没有漏音的方式进行再现。该音频装置(1)具备音频混频电路(2)，其输入L音频信号、R音频信号、C音频信号、SL音频信号、SR音频信号和SW音频信号，可按照规定比率分别将C音频信号、SL音频信号以及SW音频信号与L音频信号、将C音频信号、SR音频信号以及SW音频信号与R音频信号进行混频而输出；和音频信号调整电路(3)，输入音频混频电路(2)的输出信号并对该信号波形进行调整。
文档编号H04S3/02GK1898991SQ20048003876
公开日2007年1月17日 申请日期2004年12月27日 优先权日2003年12月25日
发明者大木崇 申请人:罗姆股份有限公司